新科技用冰塊來加熱熱水
科技產業資訊室 (iKnow) - 王宣智 發表於 2019年4月19日
圖、 新科技用冰塊來加熱熱水
美國耶魯大學的研究人員在 Nature 期刊上發表了讓聲音只向一個方向流動的新方法，透過雷射裝置改變聲波的強度，實現聲音的單方向流動。
在兩個鏡子中間放置一塊柔性的薄膜，當雷射被困在鏡子之間時，光子會在兩面鏡子間反覆移動，在反覆的過程當光子穿過薄膜時，將會施加一股作用力於薄膜，導致造成膜的振動。若是控制雷射光子在薄膜上的作用力，就能夠控制膜的振動，實現增加或降低薄膜的振幅。
透過類似的原理，研究人員設計出一種聲波單向傳輸的聲學諧振器的電子設備，實現聲音的單向傳波。在實驗過程，置放兩個聲學諧振器儲存音波，再透過可調整的旋鈕控制雷射光的強弱，依據聲波前進的方向，削弱或加強聲波，最終實現聲音的單向傳波，只能從第一個聲學諧振器傳遞到第二個聲學諧振器。其效果就類似武俠小說中常常提到的傳音入密的武功，聲凝如線，送入對方耳中，而其他人聽不到任何的聲音。
研究人員不僅僅將此技術用來控制聲音的傳播，也運用相同的思路來控制熱量波動的行進方向。透過單向聲音技巧，使熱量可以從A點流向B點，即使B點的溫度比A還要高。舉個例子來說，就是將冰塊放入一杯熱水中，研究人員可以透過此技術，讓熱量從冰塊流向熱水，就像用冰塊幫熱水加熱，最終讓熱水的溫度愈來愈高。(510字；圖1)
資料來源：
New Technology Makes Sound Flow In One Direction. SciTechDaily，2019/4/3
Nonreciprocal control and cooling of phonon modes in an optomechanical system. Nature，2019/4/3
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